[发明专利]双级超低比转速贯流式水轮机

说明书

技术领域

本发明涉及水利机械技术领域，涉及一种将有压水流蕴涵能量转化为旋转机械能的装置，具体地说是一种双级超低比转速贯流式水轮机。

背景技术

在石化、冶炼等大型、特大型企业，大都使用循环水式冷却塔以降低温度，由于种种原因，为冷却塔提供循环水的水泵大都留有足够多的扬程余量，利用这个余量设计的水轮机的功率，足以替代冷却塔拖动冷却风机旋转的电机以达到节能的目的。

冷却塔内部空间狭小，因此拖动风机的水轮机应尽可能的小巧、高效。根据冷却塔循环水提供的流量、转速和富裕水头，其折算成水轮机的单位比转速在50～60之间，根据常规水轮机型谱，与如此低的比转速相适应的水轮机机型应该在冲击式和混流式之间选型，但由于工作于此种情况下的水轮机的尾水出口为有压出水，而冲击式水轮机在有压尾水的工作环境下，其效率太低(一般不高于75％)其轴功率无法满足要求，还要布置喷嘴，占用很大的水平空间，直接影响冷却塔的通风效果，进而影响冷却塔的冷却效果；混流式水轮机通过特种设计虽然在效率上能满足要求，但由于混流式的蜗壳同样也要占用很大的水平空间，同样也影响冷却塔的冷却效果。为保证冷却塔的通风顺畅，需要选择水平尺寸较小的贯流式水轮机组。

常规贯流式水轮机组的单位比转速一般都大于600，而需要设计的这种水轮机的单位比转速却在50左右，因此需要设计一种特殊形式的、超低比转速的贯流式水轮机。

因而设计出这种双级做功的超低比转速贯流式水轮机，其主轴与冷却塔的冷却风机直接相联，以保证冷却塔的安全运行，并达到节能的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小巧、高效的双级超低比转速贯流式水轮机。本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

本装置利用流体机械、流体力学等理论制作的、利用冷却塔循环水富裕水头(扬程)设计的、由第一导叶室、第一转轮室、第二导叶室、第二转轮室、尾水管、旋转轴和锁紧螺母七部分组成的一种新型双级超低比转速贯流式水轮机。

一种双级超低比转速贯流式水轮机，包括第一导叶室(1)、第一转轮室(2)、第二导叶室(3)、第二转轮室(4)、尾水管(5)、旋转轴(6)和锁紧螺母(7)七部分构成，第一导叶室(1)包括第一导叶室外壳(12)、第一导叶室导叶(9)、第一导叶室轴承(10)、第一导叶室导流锥(8)、第一导叶室轴承压垫(11)、第一导叶室轴承槽(13)组成，其中第一导叶室外壳(12)和第一导叶室导流锥(8)通过第一导叶室导叶(9)焊接成一个整体，形成流道；第一导叶室轴承(10)以紧配合方式安装在第一导叶室导流锥(8)内的第一导叶室轴承槽(13)中，通过第一导叶室轴承压垫(11)固定住第一导叶室轴承(10)，第一转轮室(2)包括第一转轮室外壳(14)、第一转轮室轮毂(15)和第一转轮室桨叶(16)组成，第一转轮室桨叶(16)焊接在第一转轮室轮毂(15)上，第一转轮室轮毂(15)通过键连接在旋转轴(6)上，第一转轮室外壳(14)与第一转轮室桨叶(16)之间各自独立有着微小缝隙；第二导叶室(3)包括第二导叶室外壳(17)、第二导叶室导叶(18)、第二导叶室轴承(21)、第二导叶室导流锥(19)、第二导叶室轴承压垫(22)、第二导叶室轴承槽(20)组成，其中第二导叶室外壳(17)和第二导叶室导流锥(19)通过第二导叶室导叶(18)焊接成一个整体，形成流道；第二导叶室轴承(21)以紧配合方式安装在第二导叶室导流锥(19)内的第二导叶室轴承槽(20)中，通过第二导叶室轴承压垫(22)固定住第二导叶室轴承(21)，第二转轮室(4)包括第二转轮室外壳(23)、第二转轮室轮毂(24)和第二转轮室桨叶(25)组成，第二转轮室桨叶(25)焊接在第二转轮室轮毂(24)上，第二转轮室轮毂(24)通过键连接在旋转轴(6)上，第二转轮室外壳(23)与第二转轮室桨叶(25)之间各自独立有着微小缝隙。尾水管(5)是一个独立的圆锥型外壳，和第二转轮室(4)中的第二转轮室外壳(23)通过螺栓连接在一起，旋转轴(6)由与第一导叶室(1)中的第一导叶室轴承(10)相连的第一轴承段(26)、与第一转轮室(2)的第一转轮室桨叶(16)通过键连接的第一桨叶段(27)、与第二导叶室(3)中的第二导叶室轴承(21)相连的第二轴承段(28)、与第二转轮室(4)的第二转轮室桨叶(25)通过键连接的第二桨叶段(29)、与锁紧螺母(7)相连的螺纹段(30)和正常段(31)组成，锁紧螺母(7)安装在旋转轴(6)的螺纹段(30)上，与第二转轮室(4)的第二转轮室轮毂(24)压紧，上述的第一导叶室(1)的第一导叶室外壳(12)、第一转轮室(2)的第一转轮室外壳(14)、第二导叶室(3)的第二导叶室外壳(17)与第二转轮室(4)的第二转轮室外壳(23)均设有法兰，分别通过螺栓相连，第二转轮室(4)的第二转轮室外壳(23)与尾水管(5)一端也均设有法兰，并通过螺栓相连，从而将整个外壳连接成纺锤形。